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1.歐姆定律的理解問題
歐姆定律是電力計算的基礎,在初中階段我們只是簡單地對歐姆定律做一些介紹,但是許多同學還是對于基本概念問題感到疑惑,如果學生在歐姆定律的基本概念上犯了錯誤的話,將會對于今后的學習生活帶來更大的錯誤.歐姆定律的內容是,在同一段電路中,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,與電阻成反比.隨著社會快速的發展,歐姆定律逐漸被人們看重,世人也逐漸明白歐姆定律的重要性.在初中物理中,老師主要建立學生對于歐姆定律的根本認知,讓學生了解定律中的內涵,在變換知識重點時也可以迎刃而解.歐姆定律只適用于最簡單的純電阻電路,但是這在初中范圍內已經十分實用了,不考慮在工作時的損耗,電能直接轉化為內能.在解決歐姆定律的問題時要使用標準的國際單位制,單位使用伏(V)、安(A)、歐(Ω).例如在題目中對于歐姆定律的公式進行進一步的理解,在電流流過時改變長短、改變橫截面積、改變導線的材質等方法,這些因素是否會改變導線的電流變成了學生和老師進行探討的課題.根據公式,改變橫截面積與改變導線的材質會使電流的大小改變.電阻的概念問題是學生學習的重點與難點,很多同學不知道電阻其實是導體本身的屬性,取決于導體本身的材質與屬性,電阻值只是為了計算時方便使用的一種計量單位與外加的電壓與電流并沒有什么關聯,所以要改正學生所想的電阻隨著電壓改變的錯誤觀點,要及時在學生的腦中建立正確的物理概念.
2.基本概念的應用問題
歐姆定律中的基礎元件其實很簡單就是導線中的電阻,歐姆定律中主要討論的就是電壓、電流與電阻三者之間的關系,要理解他們之間的關系,讓學生理解電流隨著電壓與電阻的變化而變化,對于多個變量的問題要盡量將變量統一成為一個,這樣方便學生對于事物的處理能力,在初中學習生活中要使學生盡量掌握這種方法幫助解決其他的物理問題,當學生掌握這些知識時,可以進一步地學習電學知識和簡單的電力計算,這也是初中物理的重點知識.在基本元件使用時,學生要注意電阻在電路中是串聯還是并聯,在使用情況不同的場景下,電阻所起到的作用是一樣的,但是電流與電壓的關系卻恰恰相反.在并聯的情況下,每條支路的電流總和為從電源出來的電流,這條定律在現在大學的知識中依舊使用,只是變得更加高級———在一個節點流入和流出的電流之和為零;并聯電路的電壓都是相同的.在串聯的情況下,回路中的電阻的電流都是相同的,電壓根據電阻進行分壓.在使用基礎式子時,學生要理清串聯與并聯之間的關系,通過變量之間的關系才可以記住繁瑣的知識點.在題目中我們經常看到通過改變支路的個數或者電阻的個數來討論電流與電壓的大小,經過這樣的問題,我們要時刻保持警惕,清楚準確地了解并聯與串聯的關系導致電流電壓的不同.
3.基本元件的使用問題
在初中物理知識中,主要使用的基本元件是電流表、電壓表和變阻器,這些元件是最基本的,不僅僅要在題目中能分辨出它們,還要在現實生活中可以自在地使用這些元器件.這些內容是學生無法立即掌握的知識,要經過長時間的演示才可以讓學生明白這些儀器的使用與操作.這項工作要直接將學習的內容建立在學生的頭腦中,不要讓學生對于這項實驗有誤解,不帶有一絲疑問地學習下去,認真地做好演示.在研究方法上我們將選擇在上述中說過的控制變量法,對于所擁有的三個變量進行限制:如固定電阻不改變,研究電流與電壓的關系;固定電壓不變,研究電流與電阻的關系,在這樣的情況下我們才可以看清變量之間的實驗關系.要直接在電源的正極開始,按照正極入、負極出的原則進行接線,要將線路連接起來形成一個閉合回路,電壓表要并聯在電阻上,這樣不會使線路斷路,不要忘掉電源和滑動變阻器在線路中的重要作用,可以根據真實的題目來進行連線.這時候電流表所顯示出來的數為所接線路上的電流值,電壓表所顯現出來的數字為所并線路上的電壓數值.
4.歐姆定律的變量問題
在初中物理的歐姆定律的講解中,變化量的問題往往是難住學生與老師的一類的題型,難住學生使學生無法在知識中找到有效解決這類問題的方法,難住教師是因為教師因為這類題目過于繁瑣,無法將這類知識有效地、系統地將學生教會,所以找出有效的方法教給學生是解決變量問題得分少的方法.本著從易到難的原則,先從一個電阻的問題講起,再擴展到兩個電阻、三個電阻的情況,在此基礎上逐漸拓寬學生的思路,逐漸掌握所學知識,讓學生找到學習的目標以及方法.當定值電阻接在電源兩端后,電壓由U1變為U2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少呢?很簡單利用歐姆定律的概念就可以解出ΔU=ΔI•R,通過這個公式可以得到電阻的值.當難度增加時,由一個電阻變為兩個電阻,定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數為ΔI,在這樣的問題上將變化電阻上的電壓與電流之比轉化為定值電阻上電壓與電流之間的關系就可以了,將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值,明顯地簡化了許多變量問題的計算.當變量變為三個電阻時,難度進一步的增大,大部分學生認為這是一項不可能完成的任務,大部分學生放棄了這類題,在遇到這類問題時我們要將三個電阻盡量化為兩個電阻的問題,在這個問題上學生可以恢復自信心,跨過思維障礙.通過電壓表與電流表的位置,將電阻進行合并,這樣不管有多少電阻都可以化簡為兩個電阻,這樣學生會感覺題目簡單多了.
5.實驗中遇到的問題
在做實驗的時候,我們在碰到復雜的電路時,很難將線路在實驗臺上理清或是自己設計實驗電路是沒有思路,不了解線路是怎樣的,無法在原有的知識上將思維進行發散,讓自己的思維投入到更深層次的知識學習中,在每做一步實驗步驟時要仔細想一想,這一步會對實驗線路有怎樣的影響,不要只是照葫蘆畫瓢,只知其然不知其所以然.學生在實驗時會遇到許多他們無法預測的問題,在遇到問題時不要驚慌,仔細分析,當解決一類問題時,學生的激情就會提升上來,會使學生解決問題的能力提升,所以改變這一問題的根本方法就是提升學生的自信心以及對待問題的好奇心和決心.對待問題要舉一反三,進行邏輯思維,對于電路要進行不斷的猜想,這樣得到的結論才是有意義的,學生通過猜想與假設的階段,即使不成功也會提供給自己不少的經驗,在實驗中找經驗才可以提升自己的能力.學生之間也要有溝通和交流,讓彼此的思想互相交流一下,有助于電路的優化,群策群力幫助學生得到更好的學習效果.
根據調查可以發現,很多高中生普遍認為高中物理理解起來很難,很多同學因為找不到學習的正確方向而放棄了學習。而老師針對這個情況要做到通過一切可以運用的手段來提升學生的趣味性,“興趣是最好的老師”,有了學習的興趣,才可以談物理學習的進步,而如果很多學生對物理沒有興趣,那么老師講得天花亂墜都沒有任何意義。物理老師可以提前使用PPT或者是其他展示軟件設置和課程相匹配的教學課件,通過向同學播放有趣課件的方式來提高學生對物理的學習興趣。
二、提高物理課堂效率
過去的物理教學課堂,單純依靠板書來完成,物理老師進行板書會消耗大量的時間和精力,老師板書的時間可以多講兩到三個知識點。而電教媒體可以改善傳統教學模式,可以大范圍的展示知識脈絡,讓很多抽象知識更加的清晰直觀,不僅增強課堂的趣味性,并且大大提升了物理課堂的效率,讓很多知識的呈現方式更加簡單明了。通過使用電教媒體,在教學過程中老師可以和同學達成互動,讓更多的學生對高中物理產生濃厚的興趣。
三、創設物理教學新情境
每當物理課堂進行了新理論的教學后,必然要通過不同的方式對知識加以鞏固和實踐。而很多物理知識因為較為抽象,單靠單純的背誦和機械的重復是沒有任何效果的,不僅乏味并且效率很低。這個時候,就可以利用多媒體創設不同的物理學習情境,把知識和物理情境結合在一起,能讓學生在短時間內鞏固自己已學知識,并且可以充分的理解。例如,在高二物理第二章恒定電流中的《歐姆定律》一節中,很多學生認為歐姆定律難以理解,老師在這時就可以利用多媒體創設幾個可以應用歐姆定律的例子和情境,這就可以讓學生了解到歐姆定律的多種用途,還有歐姆定律的來源和起因。又如,在《電阻定律》這一節中,因為電阻定律適用于很多領域,但是單憑老師的口頭講解,學生無法在腦中形成一個易于理解的總體概念,這個時候,老師可以通過制作有關不同類型電阻的動畫,讓學生加深對電阻形成的印象,以及對電路閉合等知識的了解,通過這種方法,大大提升了課堂效率,使得學習程度不同的學生都能接受,還在無形中提升了學生的抽象思維能力。
四、進行課程聯想,提高物理學習創造力
在老師運用多媒體進行教學時,可以采用很多不同方式來表述整節課的中心課程。多媒體可以展示出豐富多彩的圖片和課程有關的動畫,以及帶有趣味性的小故事等。通過多媒體教學,能夠促進學生進行課程聯想,能夠與之前所學知識緊密結合,在日常生活中也能提高學生的創造力。例如,在高二物理第三章第一節《磁現象和磁場》這一章節中,可以先問學生發現了身邊哪些磁現象,然后通過劃分小組,討論身邊的磁現象是如何產生的,隨后,老師就可以直接引入本節課的主題,通過多媒體來展示日常生活中的各種磁現象,并且以動畫的形式來解釋磁現象產生的原因,從而對整體的磁現象進行講解,在多媒體的展示過程中,可以聯系之前學過的知識,提問之前學過的知識哪些和磁現象有關,或者能對磁現象造成影響等問題,通過這種方式,來提升學生的思維發散能力,能夠由點及面,層層深入,找到適合自己的物理學習方法。久而久之,學生在腦海中形成了固定的發散模式,物理成績則會突飛猛進。
五、結束語
關鍵詞: 《電工基礎》滲透習題意識
在《電工基礎》教學中滲透“習題意識”,是指根據教學大綱的要求,按知識的系統性、規律性,有目的、有意識地結合教材內容,適當編制習題讓學生去解答,克服做題的盲目性、隨意性,使教學趨向量化和定向化。同時,在《電工基礎》教學中滲透“習題意識”,也能有效增強學生的主動性,激發學生學習興趣。
筆者多年來一直擔任計算機對口單招班《電工基礎》課程教學和高三復習教學任務,在教學過程中經過總結和提煉,認為在《電工基礎》課程中滲透“習題意識”應切實從下列三個方面去做。
一、講清基本概念和基本定律的同時,注意滲透“習題意識”
對于基本概念,一般都應使學生理解它的含義,了解概念之間的區別和聯系。如在講授“電壓和電位”的概念時,教師要引導學生理解兩者之間的關系,理解電壓的“絕對性”,即電路中兩點之間的電壓與所選擇的參考點無關;理解電位的“相對性”,即電路中某點的電位取決于所選擇的參考點,參考點改變,該點的電位也隨之改變。在講清這些概念的同時,教師應及時設計一些習題讓學生思考,以加深對知識的理解。例如,討論某電路中A、B兩點之間的電壓(分別選擇A點和B點作為參考點),驗證A、B兩點之間電壓的“絕對性”;討論該電路中A、B兩點的電位(分別選擇A點和B點作為參考點),驗證A、B兩點電位的“相對性”。
對于基本定律,在講解時教師應注意通過實例、實驗和分析推理過程引出,應使學生掌握基本定律的表達式(包括文字表達和數字表達式)和適用范圍。如在講授“部分電路歐姆定律”時,筆者要求學生理解該定律的文字表達:“通過電阻的電流與加在它兩端的電壓成正比”;掌握該定律的數學表達式I=U/R。在理解和運用該定律時學生要注意以下幾點:①R、U、I必須屬于同一段電路;②不可把三個量間的因果關系與數量上的聯系混為一談:從電流形成條件的角度來分析,導體兩端存在的電壓是因,而導體中形成電流是果。歐姆定律揭示了由導體兩端電壓決定導體中電流的規律性。U、I之間的這種聯系是因果關系。在運用歐姆定律來解決具體問題時,已知三個量中的任意兩個量,即可求出第三個量。這僅僅是利用了三個量之間數量上的聯系。③運用歐姆定律計算電阻時,即R=U/I。這僅僅意味著利用加在電阻兩端的電壓和流過電阻的電流來量度電阻的大小,而絕不意味著電阻是由電壓和電流的大小決定。無論加在電阻R兩端的電壓取何值,電壓U和相應的電流I的比值總是不變的。這時,教師可以通過設計一些判斷題和選擇題,通過習題來鞏固該定律,辨析相關的表述。
因此,教師在傳授電工基礎知識時,要探索處理問題的方法,理清研究的思路,注意培養學生的分析能力、推理能力和想象能力。在這一環節中,教師應按知識重點、學生的知識水平及知識的“轉化”規律,編選一些有利于鞏固知識、掌握知識的基本練習題。這些習題,盡可能包括計算題、問答題(所學知識定向說明和解釋電現象的題目)、選擇題(目的性較強的題目)、證明題、思考討論題和引申題等。
二、選好習題,上好習題課,通過例題滲透“習題意識”
題目的選擇直接影響習題課的質量。教師必須精心選題,習題的選編要有利于學生加深對概念和知識的理解,以及對解題方法的掌握,通過例題的講解和作業題的練習,達到明確概念、掌握方法、啟迪思維、培養能力的目的。因此,在選擇電工基礎習題時,教師要注意目的性、典型性、延伸性、針對性和綜合性。習題教學是將知識轉化成能力的過程,在習題教學中教師應盡可能采用“多變、多析、多問、多解”的導向法?!岸嘧儭本褪菍σ坏李}改變敘述方式、增減或隱蔽條件,增設“干擾量”或“比較量”,進行縱變、橫變、縱橫變,讓學生在分析、比較和判斷中拓寬思路?!岸辔觥?就是讓學生對一道題從不同角度入手進行分析,培養學生的邏輯思維能力?!岸鄦枴?就是對一道題從不同角度提問,使原題“開花”形成程序題,這樣做既可以拓寬思路,又可以使學生把知識學活?!岸嘟狻?就是對同一題從不同角度啟發、誘導,讓學生用多種方法去解答。這樣做不但可以發展學生思維,而且可以讓學生溝通新舊知識的聯系??梢?在習題教學中通過“四多”導向有助于激發學生求知欲望,發展學生的創造性思維。同時,教師應通過講例題滲透“習題意識”,讓學生注重習題的變通性,強化對問題的多維思考,以便充分發揮例題的示范、開發、導向等功能。
三、搞好復習,以“考”代“練”,強化“習題意識”
復習是電工基礎教學中不可缺少的環節,復習的本身就滲透著提高。復習的重點應放在系統地掌握教材內容的內在聯系上,掌握分析問題的方法和解決問題的方法上。教師努力從如下三方面去做,才能實現復習所要達到的目標。
1.在概念和規律的復習中,教師要向學生介紹知識結構,注重挖掘知識的內在聯系,搞清知識的來龍去脈,務必使學生把所學知識系統化、條理化、立體化。
2.教師應結合各知識點編選習題,對典型題深入剖解,解題強調“四多”,即“多變、多析、多問、多解”,使學生通過解典型題,達到觸類旁通的學習效果。
3.教師要搞好訓練,精選題目,以“考”代“練”,單元過關。“練”是關鍵,“考”是手段。為此,教師要注重理解能力的考查,進行鑒定性測試、形式性測試和總結性測試,在形成性測試后,及時進行反饋、矯正、補缺、提高。同時,教師要瞄準對口高考試題的題型和考查方向,強化規定時間內的仿真適應性做題訓練,從而提高學生做題效率,強化“習題意識”。
從上述幾個方面可見,在電工基礎教學中巧妙滲透“習題意識”是符合教學規律的,它與搞“題海戰術”截然不同。滲透“習題意識”跟傳授知識和培養能力是有機的結合,它貫穿在教學的全過程中。這個過程是一個以“用”促“學”,學用結合的過程。在教學過程中巧妙設計習題(或題組),能給學生提供一個運用所學知識解決實際問題的“實習”場所,有效地調動和發揮學生的主觀能動性,提高“轉化”效率。值得注意的是不能以習題代課本,因為習題在很大程度上只能體現知識的點,體現不了知識的面,但習題有導向作用,所以教師對習題的選編要緊緊圍繞掌握知識、發展智能這兩個基本點,使習題有實際意義。
參考文獻:
一、學生為什么會感覺電學難學
教師和學生為什么會對電學的教學和學習感到恐懼和厭煩,主要還是因為電學本身內在規律與學生認知能力思維習慣存在偏差.電學部分知識不僅概念多、公式多而且還非常抽象,需要學生運用抽象的、系統的思維進行思考和學習.但是,一方面初中階段學生在思維能力的訓練和發展還存在不足,特別是在對于有比較復雜的電路圖題目的分析和解答上面,不知道如何進行化繁為簡巧妙運用相關知識進行解題;另一方面,不善于或不能夠將電學實驗中獲得的結論與基本的概念公式進行比對歸納,導致很多學生雖然參與了電學實驗,也親手組建了實驗電路,但對串聯電路、并聯電路、歐姆定律、焦耳定律、電壓功率等基本概念、基本特征以及基本公式內在的聯系感到茫然.在電學教學中,教師由于需要教授大量的知識點而疏于對經驗規律的總結和歸納,兩方面問題相互結合、相互影響就造成了教師和學生對電學部分知識的恐懼和厭煩.
二、教師應當如何提高電學部分教學的實效性
1.注重電學基礎知識的學習和歸納
電學部分知識雖然概念多、公式多,但只要善于用系統的思維總結和歸納其中的關聯,學習起來并不會很難.那么,在電學部分諸多知識點中的哪些才是最根本的呢?簡要歸納起來就是“53231”:“5”指的是電流、電壓、電阻、電功、電功率這五個電學中最基本的概念;“3”指的是歐姆定律以及串、并聯這兩種基本電路的電流、電壓、電阻的基本特征;“2”指的是電壓表和電流表這兩種電學中最基本的測量儀器;“3”指的是串、并聯電路的構建以及伏安法測電阻、伏安法測功率這三種電學中最基本的實驗方法;“1”指的是電學知識學習中的一個最基本的方法――控制變量法.這“53231”基本涵蓋了電學中的大部分知識點,也可以通過換算與轉換與其他的概念、公式、規律和實驗建立聯系.因此,讓學生掌握這“53231”代表的概念、反映的現象、與其他概念(公式、實驗、定律)存在的聯系和區別、在解題中的注意事項等知識就相當于幫助學生大體掌握了電學方面的基本知識.在此基礎上,要特別注意控制變量法在電學知識上的靈活應用,如在歐姆定律I=U/R的教學時要把電流I、電壓U、電阻R三者之間關系講明白,就必須讓學生腦海中先對I、U、R分別進行定量,然后得出其余兩者之間的關系.當然,要讓學生完全掌握電學的知識點,關鍵還應該多進行多題型、多角度的練習加以鞏固.
2.注重電學實驗的教學
實驗是讓學生鞏固和檢驗所學的基本概念、公式、定律的關鍵環節,也是提高學生動手能力和科學精神的重要手段.對于電學部分的每一個實驗,教師都要指導學生做好認真準備、親自動手、歸納總結這三個環節.在實驗之前,要讓學生對實驗的原理、目的、實驗電路圖的設計、測量所用的儀器、步驟等環節先進行預習和掌握.在實驗中,要求學生要嚴格按照電學實驗的操作規范安全操作,仔細觀察測量結果和實驗現象,實事求是記錄實驗數據.在實驗結束之后,要根據實驗對應的原理和知識進行對照總結,對實驗失敗的原因進行深入分析并提出改進的措施和辦法.除了正常的課堂實驗外,還應該鼓勵學生用一些簡單易得的器材做一些小實驗、小制作來檢驗和驗證所學的理論知識,提高學生對電學理論知識的感性認識,當然必須要提醒和教育學生學會安全用電.
3.注意培養學生的讀圖解題能力
【關鍵詞】電學 實驗教學 教學效率
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2016)09B-0100-02
電力是現今社會經濟發展和人們生活都離不開的能源,正確地認識電力、完全地了解電力是人們不斷學習新知識,順應社會發展要求的表現,因而,在高中物理中電學知識成為教學的重點內容之一。如何在有限的課堂時間,讓學生對電學有更多、更全面的認識是高中教師在教學時所面臨的問題。而實驗則是教師在教學中能夠將書上抽象化的電學知識具體化的一種方法,故而,教師需要在教學時認識到實驗的重要性,通過實驗來提高高中物理電學教學效率。
一、電學的重要性
教師在教學中要想通過有效的實驗讓學生更快、更好地學習電學知識,前提是教師要認識到電學的重要性,只有在這一基礎上,實驗教學的開展才成為可能。電學對高中學生發展的重要性主要體現如下:
(一)電力是現今社會發展必不可少的條件?,F今社會也可以被稱之為“電氣時代”,生產所用的機械設備、信息化時代下的互聯網,甚至平時家用的冰箱、電視等都需要電力作為能原,可以說,電力是現今社會發展必不可少的條件,電對社會發展具有重要作用。因此,作為社會的儲備人才,高中生必須掌握電學知識。對于高中生來說,電學不僅與自己現在的生活息息相關,而且與自己今后的工作密不可分。學習電學知識是電氣時代下社會對人才的基本要求,是高中生不斷學習新知識,提升自身能力的要求。教師在進行物理教學時要認識到電學的重要性,在課程時間的安排上要側重于電學。
(二)電學是高中物理知識的重要組成部分。作為高中生,其主要的任務可以說是認真學習,全力以赴地準備高考。從應試這方面來看,電學是高中物理知識的重要組成部分,在高考物理中占有較大的分值。為了讓學生從容地面對高考,在高考中能夠取得較好的成績,教師應該在教學時側重于電學,利用有限的課堂時間讓學生掌握好電學知識,使其在高考中立于不敗之地。因此,從物理高考的分值構成方面看,教師在教學時應重視電學方面的知識,將理論與實驗相結合,能更好地幫助學生學會和掌握電學知識。
二、實驗教學的作用
要在物理電學課程中運用實驗幫助教學,就必須認識到實驗教學的作用。只有這樣才能在教學中更好地運用實驗教學,以取得提高物理課堂效率的結果。
(一)實驗教學有利于幫助學生理解電學知識。經過初中的學習,高中生已經初步將形象思維轉換為抽象思維,能夠理解一些比較簡單的抽象的物理概念,但是對于電學中電荷守恒定律、歐姆定律等專業的物理概念還不能夠完全地利用抽象思維來進行理解,這就需要教師想辦法將抽象的物理概念形象化、具體化,而實驗就是其中一個有效的手段。教師可以利用物理實驗將電荷守恒定律、歐姆定律等物理知識表現出來,讓學生能夠通過物理實驗總結出概念,而不是照著書本上的概念背誦。
(二)實驗教學有利于幫助學生記憶電學知識。實驗教學不僅能夠幫助學生理解物理知識,而且能讓學生通過自己動手進行物理實驗,從而更加清楚地知道在實驗中應該注意的地方,能夠更加清楚地記住實驗知識點。與單純的教師講解相比,學生通過自己動手進行實驗能夠更快、更牢靠地記住電學知識,讓教學取得事半功倍的效果。因此,鑒于實驗教學能夠幫助學生記憶電學知識,教師在教授電學知識時需要結合實驗,重視實驗在課堂教學中的作用。
三、利用實驗提高物理電學課堂教學效率的方法
在認識到電學對高中生發展的重要作用和實驗教學在課堂中的作用后,本文以蘇教版高中物理中的電學教學為例,探討如何利用實驗提高物理電學課堂教學效率的方法。
(一)將實驗與教學相結合。要想利用物理實驗來提高物理課堂的教學效率,需要教師在上課時將實驗與教學相結合。為此教師可以從三個方面做出選擇:在教授知識前先進行物理實驗,通過實驗結果的展示引出所講知識;在講解知識的同時進行實驗,讓學生在聽取知識原理時通過實驗幫助對知識的理解;在講授完知識點后通過進行物理實驗加深學生對該知識點的理解。本文認為,在講授知識原理前先進行物理實驗,通過實驗結果的展示能夠激發學生的好奇心:這個結果為什么是這樣的呢?通過學生的好奇心來提高其上課的積極性和注意力,這樣對物理課堂的開展更有幫助。
例如,在講述蘇教版高中物理選修3-1第一章時,對于電荷間的相互作用和靜電感應現象這一知識點,(下轉第108頁)(上接第100頁)教師可以這樣做:在正式上課前,先將驗電器與金屬小球拿出來,對學生說:“同學們,今天在正式講課前我們先做一個小實驗,大家看看能不能通過實驗得出結論?!比缓蟾嬖V學生:“今天我所帶的驗電器是帶正電的,而三個金屬小球中,一個不帶電,一個帶正電,一個帶負電,現在我們分別用這三個金屬小球靠近驗電器?!钡贸霎敳粠щ姷慕饘傩∏蚩拷炿娖鲿r,驗電器的金箔張角有所減小;當帶正電的金屬小球靠近驗電器時,驗電器的金箔張角加大;當帶負電的金屬小球靠近驗電器時,驗電器的金箔張角減小且減小的幅度與不帶點的金屬小球相比更大。因此,教師就可以引導學生得出結論:電荷之間有相互作用,另外,電荷之間存在著靜電感應現象。當學生通過實驗學會該知識后,教師還可以讓學生利用幾分鐘進行思考討論:如果讓帶電的導體靠近不帶電的驗電器時,驗電器金箔的張角將會如何變化?讓學生通過實驗――知識講解――思考討論的授課順序,徹底地學會電荷間的相互作用和靜電感應現象。
(二)合理選擇實驗器材。利用實驗開展物理課堂講授電學知識,教師需要教會學生合理地選擇實驗的器材,不需要的器材不準備,必須的實驗器材不能缺。讓學生在學會合理選擇實驗器材的同時牢記相關知識。以蘇教版高中物理選修3-1為例,教師在講解歐姆定律一節時,在進行實驗前,可以通過引導讓學生知道進行實驗時所需要的實驗器材是什么。教師在進行實驗前可以問學生:“今天我們要學的是歐姆定律,歐姆定律是探究電路中電流與電壓、電阻之間的關系,那同學們思考一下,我們進行實驗時需要用到什么器材呢?”通過引導讓學生思考,了解到進行歐姆定律的實驗需要用到額定電壓為1.5伏的干電池、導線、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器和5Ω、10Ω、20Ω的電阻各一個,當學生知道進行實驗需要用到的器材后開始實驗。另外,為了幫助學生更好地鞏固和記憶需要用到的實驗器材的特點和用途,教師在學生獨自進行實驗時也可以要求學生先不看書,將自己覺得需要用到的實驗器材放在桌面,然后再自己翻開書本進行檢查,以此來加深學生的印象。
(三)設計適合的電路圖。電學的實驗帶有一定的安全隱患,一旦學生在進行實驗時所用的電路不合理,學生很可能會被漏出來的電流電到,因此,教師在學生進行電學實驗前需要帶領學生設計出合適的電路圖,以提高電學實驗的安全性。例如,在講授選修3-1《第二章恒定電流》時,教師演示實驗后,在學生獨自進行試驗前要先帶領學生進行電路圖設計。在設計出合適電路后,才讓學生根據所設計的電路圖進行電學實驗。這樣在保證學生實驗安全的同時鞏固學生的電路知識。
關鍵詞:初中 物理 電學 學習 方法
一、關于電路
電路部分要記住電路的形式、狀態、及組成部分。
1、串聯、并聯
初中物理中要求學生掌握最基本的兩種連接方式:串聯、并聯。能否正確分析辨別他們對后面內容的學習至關重要。識別電路的類型,可以從以下幾個方面入手:(一)根據定義:“逐個順次連接”為串聯,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地連在電路的兩點間,(“首”為電流流入用電器的哪一端,“尾”指電流流出用電器的那一端)此電路為并聯電路;(二)根據電路路徑法,此法為識別兩種電路最常用的方法。讓電流從正極出發經過用電器回到電源負極,途中不分流始終為一條路徑,則連接方式為串聯,若電流在某處分流,且每條路上只有一個用電器,電流在電路中有分有合,則連接方式為并聯;(三)拆除法,拆除其中的一個用電器,若其余用電器都不工作,則用電器為串聯連接。(因為串聯電路中各用電器工作之間相互影響),若其余用電器照樣工作,則用電器為并聯連接;(四)開關作用法,并聯有干路、支路之分,且開關的位置不同,其控制作用各異,而串聯電路中開關的位置的變化不影響控制的作用,所以控制作用相同時容易串聯,控制作用不同則為并聯;(五)節點法,在識別電路時,不論導線有多長,只要其間無用電器、電源等,導線兩端均可看成同一個點,從而找出各用電器的共同點,認清電路。
2、通路、開路、短路
電路中出現的這三種狀態,其中通路為處處相通的電路,開路為電路中有處斷開的電路,這兩種狀態易于接受,便于分清。但是學生對于短路的分辨顯得力不從心,不知道何處短路,為什么短路。其實只要注意分析的要點即可辨出何處短路。電流具有走捷徑的特點,捷徑是指這條路徑中電阻很小,小到可以忽略不計、即為空導線,當一根空導線,或開關、或電流表(電阻小到可以認為沒有)與某個用電器并聯時,電流只走空導線,開關或電流表而不走用電器,使該用電器被短路,從而不能工作。
(二)三個重要的物理量―電流、電壓、電阻
電學部分學習成績的好壞在很大程度上取決于對這三大物理量中涉及到的概念、單位、工具使用等知識的辨析程度。
1、概念辨析
電荷的定向移動形成電流,這是電流的形成定義,簡單便于理解;電壓是形成電流的原因,沒有電壓就沒有電流;電阻是指導體對電流的阻礙作用,即阻礙作用越大,電流越小。
2、表示符號
物理量的表示符號要與其他單位的符號區分開來。電流、電壓、電阻三物理量分別用I、U、R表示,而單位表示字母分別為A(安培)、V(伏特)、Ω(歐姆)。
3、工具的使用
(1)電流表
電流表是測量電流的工具,使用時必須與被測電路串聯,電流必須從正接線柱流入,而從負接線柱流出,禁止不經過用電器直接連線電源兩極上。選擇合適的量程。
(2)電壓表
電壓表是測量電路兩端電壓的工具,使用時必須與待測電路并聯,電流也從正接線柱流入從負接線柱流出,注意選擇合適的量程。
(3)滑動變阻器
調節電路中的電流和用電器兩端的電壓。由于滑動變阻器上有四個接線拄使用起來就要注意了,接線柱選擇一上一下連入電路,串聯在電路中,鑒于滑動變阻器所起的作用,在使用前,滑片調至阻值最大處。
(三)電功(W)、電功率(P)
物理學中電功沒有確切的定義,只是描述性的,當電能轉為其它形式能時,就說做了電功。即電功就表示有多少電能轉化為其它形式的能,如果知道了電功的多少,就知道了消耗多少電能。而用電器單位時間內消耗的電能叫做電功率。電功率的大小不僅取決于消耗電能的多少,也取決于所用的時間的長短。
四)快速識別電路圖,正確連接實物圖
電路圖的識別在前面已經說明了方法,但是當電路中加入電流表、電壓表、滑動變阻器等器材后,電路的識別就變得困難起來。但我們知道電流表、滑動變阻器使用時必須串聯、電壓表與用電器并聯,串聯易辯并聯難分。因此在分析次類電路時要想方設法排除這些相關干擾因素,即可把電壓表暫時隱蔽起來,辯清電路后再加回原處,概括為口訣一段:把電壓表放一旁,跟著電流走一趟;遇到分支為并聯,沒有分支為串聯。
二、理解規律,把握關鍵
有的學生感到電學學習困難,有的教師也說電學太難講了,其實原因在于我們頭腦中的知識點散、亂不成體系,沒有規律。所以要熟記規律,加深理解,形成一個完整的知識體系,那解起題目來方可得心應手。
(一)三個物理量在串、并聯電路中的特點
在串聯電路中:電流處處相等;電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;總電阻等于各導體的電阻之和。
在并聯電路中:干路中電流等于各支路電流之和;各支路兩端的電壓相等;并聯電路總電阻的倒數等于各并聯導體的電阻倒數之和。
(二)歐姆定律
經驗告訴我們:由于電壓是形成電流的原因,因此電壓越高,電流越大;而電阻是導體對電流的阻礙作用,即電阻越大,電流越小。通過具體實驗的探究得到了歐姆定律的內容:一段導體的電流,跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。這個定律非常重要,一定要加強理解,熟記其使用的條件及注意事項。
(三)電功定律
某段電路上的電功,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電的時間成正比。物理學中用電路兩端的電壓U,電路中的電流I,通過的時間t,三者的乘積來計算電功。
(四)焦耳定律
導體中有電流通過時,導體就要發熱,此現象稱為電流的熱效應。英國物理學家焦耳經過多年的研究,做了大量的實驗,精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和時間的關系:電流流過某段導體時產生的熱量跟通過這段導體的電流的平方成正比,跟這段導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。
三、疏通關系,構建框架
在掌握了上述理論知識的基礎上,還要想法疏通各個物理量之間的關系,熟悉各物理量的單位及換算關系,能夠快速選擇相應的計算公式,列式解答。
(二)單位的換算
電風扇是人們避暑的常用家電,它在工作時涉及到很多物理知識,同時也是中學物理經??疾斓闹R點?,F在從力、熱、電三方面分析如下:
當電風扇靜止時,豎桿對其拉力等于電風扇本身的重力,那么當電風扇工作起來以后有沒有必要擔心豎桿因受力增大而掉下來呢?答案是否定的。為什么呢?因為當電風扇轉動起來以后,扇葉把空氣推向下方。即扇葉對其下方的空氣有向下的力,根據“物體間力的作用是相互的”可知:空氣對扇葉同時也有向上的力,明確這一點以后,再對電風扇進行受力分析,電風扇在豎直方向上受到3個力的作用,即:豎直向下的重力;豎直向上的豎桿對電風扇的拉力和空氣對電風扇的向上的力。因此可以知道:此時豎桿對電風扇的拉力一定要比靜止的時候減小。因此,我們完全沒有必要擔心電風扇轉動起來以后會因為承受的力增大而掉下來。
當我們在炎熱的夏天使用電風扇的時候,會感覺到涼爽。那么涼爽的原因是不是電風扇工作起來以后使室內的溫度降低了?情況恰恰不是這樣的。 (假設房間與外界沒有熱傳遞)室內的溫度不僅沒有降低,反而會升高。讓我們一塊來分析一下溫度升高的原因:電風扇工作時,通電線圈在磁場中受力而轉動。能量的轉化形式是:電能主要轉化為機械能,同時由于線圈有電阻,所以不可避免的有一部分電能要轉化為熱能,所以會不可避免的產生熱量向外放熱,故溫度會升高。但人們為什么會感覺到涼爽呢?因為人體的體表有大量的汗液,當電風扇工作起來以后,室內的空氣會流動起來,所以就能夠促進汗液的急速蒸發,結合“蒸發需要吸收大量的熱量”,故人們會感覺到涼爽。
電風扇的主要部件是:交流電動機。其工作原理是:通電線圈在磁場中受力而轉動。能量的轉化形式是:電能主要轉化為機械能,同時由于線圈有電阻,所以不可避免的有一部分電能要轉化為內能。鑒于其能量轉化形式和歐姆定律的使用范圍,所以電風扇的電流、電壓和電阻不能直接套用歐姆定律。在計算電風扇工作消耗電功的時候,只能用公式:W=UIT,而不能用公式:Q=I2RT,因為電功的公式:W=UIT適用于電流做功的一切情況,當然包括電流轉化為內能的情況。但是焦耳定律:Q=I2RT的適用范圍是:純電阻電路即電能全部轉化為內能的電路。如果利用焦耳定律計算出來的是電風扇工作時,線圈由于有電阻而放出的熱量。
電風扇用久以后,扇葉的下面很容易沾上很多灰塵,什么原因呢?因為電風扇在工作時,由于扇葉和空氣相互摩擦而使扇葉帶上了靜電,結合帶電的物體能夠吸引輕小物體的性質,從而能夠吸收室內飄浮的細小灰塵造成的,所以扇葉的下面很容易沾上很多灰塵。
知識是人們前進的最大動力,因為有知識,我們知道我們從哪里來,也知道我們將要到哪里去。下面小編給大家分享一些物理九年級上冊知識,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
物理九年級上冊知識1能量與做功
1、做功
物理學中規定:作用在物體上的力,使物體在力的方向上通過了一段距離,就說這個力對物體做了機械功(簡稱“做功”)
2、做功的兩個必要的因素:
(1)作用在物體上的力;
(2)物體在力的方向上通過的距離。
3、功的計算方法:
定義:力對物體做的功,等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
公式:功=力×距離,即 W=F·s
單位:在國際單位制中,功W的單位:?!っ?N·m)或焦耳(J)
1J的物理意義:1 N的力,使物體力的方向上通過1m的距離所做的功為1J。
即:1J=1N×1m=1 N·m
注意:在運算過程中,力F的單位:牛(N);距離s的單位:米(m);
4、機械功原理
⑴使用機械只能省力或省距離,但不能省功。
⑵機械功原理是機械的重要定律,是能量守恒在機械中的體現。
5、功率
⑴功率概念:物理學中,把單位時間里做的功叫做功率。
⑵功率的物理意義:功率是表示做功快慢的物理量。
⑶功率計算公式:功率=功/時間
符號表達式:P=W/ t推導式p=Fv(F單位是N,V單位是m/s)
⑷功率的單位:在國際單位制中,功的單位是焦耳,時間的單位是秒,功率的單位是焦耳/秒,它有一個專門名稱叫瓦特,簡稱瓦,符號是W,這個單位是為了紀念英國物理學家瓦特而用他的名字命名的。1W=1 J / s
6、機械效率
⑴機械效率的定義:有用功與總功的比。
⑵公式:
⑶有用功(W有用):克服物體的重力所做的功 W=Gh。
⑷額外功(W額外):克服機械自身的重力和摩擦力所做的功。
⑸總功(W總):動力對機械所做的功W=FS。
⑹總功等于用功和額外功的總和,即W總=W有用+W額外。
7、“能量”的概念:物體具有做功的本領,就說物體具有能。
總結:在物理學中,能量和做功有密切的聯系,能量反映了物體做功的本領。一個物體能做的功越多,這個物體的能量就越大。
⑴動能:物體由于運動而具有的能。
⑵重力勢能:物體由于被舉高而具有的能。
⑶彈性勢能:物體由于發生彈性形變而具有的能。
質量相同時,速度越大的物體能做的功越多,表明它具有的動能越大;速度相同時,質量越大的物體能做的功越多,表明它具有的動能大。
物體被舉得越高,質量越大,它具有的重力勢能就越大。物體具有的動能和勢能是可以相互轉化的。
8、內能與熱量
⑴內能:物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和叫內能。
⑵物體的內能與溫度有關:物體的溫度越高,分子運動速度越快,內能就越大。
⑶熱運動:物體內部大量分子的無規則運動。
⑷改變物體內能的方法:做功和熱傳遞,這兩種方法對改變物體的內能是等效的。
⑸物體對外做功,物體的內能減小;外界對物體做功,物體的內能增大。
⑹物體吸收熱量,當溫度升高時,物體內能增大;物體放出熱量,當溫度降低時,物體內能減小。
⑺所有能量的單位都是:焦耳。
⑻熱量(Q):在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫熱量。(物體含有多少熱量的說法是錯誤的)
⑼比熱(c ):單位質量的某種物質溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量叫做這種物質的比熱。
⑽比熱是物質的一種屬性,它不隨物質的體積、質量、形狀、位置、溫度的改變而改變,只要物質相同,比熱就相同。
⑾比熱的單位是:焦耳/(千克·℃),讀作:焦耳每千克攝氏度。
⑿水的比熱是:C=4.2×103焦耳/(千克·℃),它表示的物理意義是:每千克的水當溫度升高(或降低)1℃時,吸收(或放出)的熱量是4.2×103焦耳。
⒀熱量的計算:① Q吸 = =cm(t-t0)=cmt升 (Q吸是吸收熱量,單位是焦耳;c 是物體比熱,單位是:焦/(千克·℃);m是質量;t0是初始溫度;t 是后來的溫度。)② Q放 =cm(t0-t)=cmt降
⒁能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變。
9、內能與熱機
⑴燃燒值q :1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫熱值。單位是:焦耳/千克。
⑵燃料燃燒放出熱量計算:Q放 =qm或者Q放 =qv;(Q放是熱量,單位是:焦耳;q是熱值,單位是:焦/千克;m是質量,單位是:千克。),有時候氣體的熱值可以用 Q放 =qv計算(Q放是熱量,單位是:焦耳;q是熱值,單位是:焦/立方米;v是體積,單位是:立方米。)
⑶利用內能可以加熱,也可以做功。
⑷內燃機可分為汽油機和柴油機,它們一個工作循環由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。一個工作循環中對外做功1次,活塞往復2次,曲軸飛輪轉2周。
⑸熱機的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。
⑹在熱機的各種損失中,廢氣帶走的能量最多,設法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
物理九年級上冊知識2電學初步
1、靜電現象:
⑴摩擦可以使物體帶電,帶電體具有吸引輕小物體的性質。
⑵摩擦起電實質:電荷從一個物體轉移到另一個物體,使物體顯示出帶電的狀態。
⑶正電荷:與絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷相同,叫正電荷;負電荷:與毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷相同,叫負電荷。
⑷電荷間的相互作用:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
⑸要知道物體是否帶電,可使用驗電器;驗電器的原理:同種電荷互相排斥。
⑹閃電是一種瞬間發生的大規模放電現象。
2、電路
電路:用導線把電源、用電器、開關等連接起來組成的電的路徑。
⑴各元件的作用:用電器:利用電來工作。電源:供電;開關:控制電路通斷;導線:連接電路,形成電流的路徑;
⑵短路:導線不經過用電器直接跟電源兩極連接的電路,叫短路。整個電路短路是指電源兩端短接,這時整個電路電阻很小,電流很大,電路強烈發熱,會損壞電源甚至引起火災。做實驗時,一定要避免短路;家庭用電時也要注意防止短路。
⑶畫的電路圖說明注意事項:⑴用統一規定的符號;⑵連線要橫平豎直;⑶線路要簡潔、整齊、美觀。
⑷通路是指閉合開關接通電路,電流流過用電器,使用電器進行工作的狀態。斷路是指電路被切斷,電路中沒有電流通過的狀態。
⑸串聯電路、并聯電路的區別
(識別串聯電路與并聯電路的方法:⑴路徑法⑵拆除法⑶支點法)
3、電流
電流是指電荷的定向移動。電流的大小稱為電流強度(簡稱電流,符號為I),國際單位是安培,符號為A。電流方向規定:正電荷運動的方向為電流方向,自由電子移動的方向與電流方向相反。
⑴電流表的讀數:一看量程,二算分度值,三讀數。
⑵電流表的接法:①電流表必須串聯在電路中;②使電流從電流表的“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出;③通過電流表的電流不能超過其量程;④嚴禁將電流表與電源或用電器并聯。(注意:①在不超過最大測量值的情況下,應盡量使用較小的量程測量,對于同一個電流表來說,量程越小測量結果越精確;②在不能估計被測電流大小的情況下,可先用最大的量程試觸,根據情況選用合適的量程。)
⑶串聯電路的電流特點:串聯電路中的電流處處相等;并聯電路中的電流特點:并聯電路干路中的電流等于各支路電流之和。
4、電壓
電壓的單位:伏、千伏、毫伏。電源是提供電壓的裝置,電壓使電荷定向移動形成電流原因.
⑴生活中常見的電壓值:一節干電池電壓1.5V;一節蓄電池電壓2V;我國生活用電電壓220V;對人體安全電壓≤36V。
⑵串聯電路中的電壓規律:串聯電路中總電壓等于各部分電壓之和;并聯電路中的電壓規律:并聯電路中各支路的電壓相等。
5、電阻
物理學中把導體對電流阻礙作用的大小叫電阻。電阻的符號:R
⑴電阻的單位:歐姆;符號:Ω
⑵單位換算關系:1MΩ=1000kΩ 1 kΩ=1000Ω
6、電阻相關特性
導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積有關
⑴長度相同、橫截面積相同,材料不同,電阻不同;
⑵材料相同、長度相同,橫截面積越大,電阻越小。
⑶材料相同、橫截面積相同,長度越長,電阻越大;
⑷對大多數導體來說,溫度越高,電阻越大。
7、電阻分類
保持阻值不變的電阻簡稱定值電阻。可以調節變化的電阻簡稱可變電阻
8、滑動變阻器的結構:
⑴金屬桿:金屬桿的電阻很小,其兩端接線柱間的電阻值幾乎為零,可以忽略不計;
⑵電阻絲:圓筒上纏繞的是表面涂有絕緣層的電阻絲,其阻值較大,標牌上所標的“50Ω”即指電阻絲兩端接線柱間的電阻值;
⑶滑片:滑片可以在金屬桿上左右移動,滑片的上部與金屬桿相連,下端通過電阻絲的接觸滑道(刮去絕緣層的部分)與電阻絲相連通。
⑷接線柱:有四個接線柱,一上一下接入電路時,能起到變阻作用。連接電路時,要斷開開關,滑動變阻器的滑片要調到阻值最大的位置
⑸滑動變阻器的原理:通過改變連入電路的電阻絲的長度來改變接入電路中電阻的大小。
9、歐姆定律:
導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比.歐姆定律公式:I=U/R歐姆定律公式變形式:U=IR R=U/IR
10、歐姆定律意義
歐姆定律的物理意義:揭示了“導體中的電流由導體兩端的電壓和導體的電阻決定”這一制約關系。
11、伏安法測電阻:
把導體接入電路,使導體中通過電流,用電壓表測出燈泡兩端的電壓,用電流表測出通過燈泡的電流,再用歐姆定律公式算出燈泡的電阻。
物理九年級上冊知識3電功和電功率
1.電功(W):電流所做的功叫電功
2.電功的單位:國際的單位:國際單位:焦耳。
常用單位有:度(千瓦時),1度=1千瓦時=3.6×106焦耳。
3.測量電功的工具:電能表(電度表)
4.電功計算公式:W=UIt(式中單位W焦(J);
U伏(V);I安(A);t秒)。
5.利用W=UIt計算電功時注意:①式中的W.U.I和t是在同一段電路;
②計算時單位要統一;③已知任意的三個量都可以求出第四個量。
6.計算電功還可用以下公式:W=I2Rt
;W=Pt;Q=It(Q是電量);
7.電功率(P):電流在單位時間內做的功。
單位有:瓦特(國際);常用單位有:千瓦
8.計算電功率公式:P=W/t=UI(式中單位P瓦(w);W焦(J);t秒(s);U伏(V);I安(A)
9.利用計算時單位要統一,①如果W用焦、t用秒,則P的單位是瓦;
②如果W用千瓦時、t用小時,則P的單位是千瓦。
10.計算電功率還可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11.額定電壓(U0):用電器正常工作的電壓。
12.額定功率(P0):用電器在額定電壓下的功率。
13.實際電壓(U):實際加在用電器兩端的電壓。
14.實際功率(P):用電器在實際電壓下的功率。
當U > U0時,則P > P0 ;燈很亮,易燒壞。
當U < U0時,則P < P0 ;燈很暗,
當U = U0時,則P = P0 ;正常發光。
(同一個電阻或燈炮,接在不同的電壓下使用,則有;如:當實際電壓是額定電壓的一半時,則實際功率就是額定功率的1/4。例“220V100W”是表示額定電壓是220伏,額定功率是100瓦的燈泡如果接在110伏的電路中,則實際功率是25瓦。)
15.焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
16.焦耳定律公式:Q=I2Rt
,(式中單位Q焦;I安(A);R歐(Ω);t秒。)
Abstract: The Basis of Circuit Analysis is a professionally basic course for students who major in the e-information science and technology, electrical engineering and automation, therefore it is essential to apply better teaching methods to help electronic majors learn the course well. Based on my own teaching experiences, this paper discusses the teaching methods of the course, the Basis of Circuit Analysis.
關鍵詞: 電路分析基礎;引導學生;教學方法
Key words: the basis of circuit analysis;guide the students;teaching methods
中圖分類號:G642.3文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)16-0207-01
0引言
《電路分析基礎》是電子信息科學與技術、電氣工程及其自動化專業的專業基礎課,對它掌握的好壞對后續教學起到很大的影響。此外這門課一般放在大一下學期開設,而此時學生對電路的了解還停留在高中階段,并且??粕幕A稍差,所以要想使學生學好這門課,我們就要一方面以課本為依托,但是另一方面又不能拘泥于課本,應盡量把抽象的內容簡單化,引導學生把所學知識串成知識鏈,讓學生通過多練習來更好地掌握。下面我就結合自己的教學過程實踐談一點體會。
1在學習電路入門時,我們要引導學生注意大學的電路知識與高中內容的區別
雖然在《電路分析基礎》中,我們接觸到的三個基本變量仍是電流、電壓、電功率,但此時的電流、電壓已經涉及到了參考方向,也就是貫穿《電路分析基礎》始終的“+”、“-”號問題,這是學生在接觸這門課程時首先遇到的問題。同樣,在求解電功率過程中,電壓、電流的參考方向是否關聯也成為學生的一個難點,此時我們就要對學生強化“+”、“-”號問題:引入參考方向,比對參考方向來確定“+”、“-”號。讓學生頭腦中開始緊繃這根弦,這樣我們才能順利地引入歐姆定律、基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律,而這三個定律是我們處理電路問題的三大法寶。
2我們要把電阻性電路的處理方法讓學生牢牢掌握
對電阻性電路的處理,基本分析方法有三種:支路電流法、網孔分析法、節點電位法。其中以網孔分析法和節點電位法用的較多,每種方法我們都有固定的公式來處理。但是在用網孔分析法時,如果在巡行中遇到理想電流源(或受控電流源),它兩端的電壓應取多大呢?根據電流源的特性,它的端電壓與外電路有關,而這在電路求解之前是不知道的,所以這時可先假設該電流源兩端電壓為,然后把當作理想電壓源一樣看待列寫基本方程,引入這個未知量,最后我們再多列一個關聯方程即可求解。而在用節點電位法時,如果我們遇到理想電壓源,又該如何處理呢?此時,應對理想電壓源支路設未知電流。只要我們時刻提醒自己注意以上兩種特殊情況,那么任何電阻性電路的問題就基本上都可解決了。接下來,我們把常用的電路定理:疊加定理、齊次定理、戴維寧定理、諾頓定理和最大功率傳輸定理依次引入,以便更好地簡化電路和更靈活地處理電阻性電路的任何問題。
3引導學生掌握電阻性電路的基礎后,再加上動態電路元件及正弦激勵條件下進行化繁為簡,并利用前面已有知識處理電路問題
當我們引入動態電路元件――電容和電感后,由于它們的電壓和電流之間是微分或積分關系,使得學生在列寫動態電路方程時感到茫然,不知如何下手來列方程了。此時我們就要引導學生:列動態電路方程時,歐姆定律、基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律仍然是列寫方程的依據,只要我們在遇到電容、電感時,寫出它們之間的微分關系或積分關系即可。學會求解獨立初始值和非獨立初始值之后,我們就可用三要素法來處理激勵為直流時一階電路的零輸入、零狀態、全響應了。當動態元件引入電路后,我們再引入正弦激勵,引入相量,給出電路基本元件的相量關系,基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律的相量形式,以及引入阻抗、導納,那么我們仍然可以將網孔電流法、節點電位法用于正弦穩態電路進行電路分析了。
4在教學過程中,要引導學生有效地總結知識點,對相近知識點進行類比
《電路分析基礎》中需要學生記住的定理、公式很多,如果單個記憶,學生很容易混淆,因此,在課堂中我們要引導學生對定理進行類比,搞清每個定理使用的條件及使用中需要注意的事項,對相近知識點要注意它們推導過程中的差異,牢記共性,區分不同,在認知結構上理解并記憶以上內容。這樣每個定理、知識點我們就都能牢牢掌握了,最后再通過多加練習來輔助,從理論角度上學好這門課已經沒有太大問題了。
5理論與實踐并重,讓學生多練習。處理好作業環節
《電路分析基礎》是一門實踐性很強的課程,僅僅掌握理論,只會眼高手低,無法扎實地打好基礎。因此,我們一定要讓學生多練習,對于老師認為不是難點的地方,學生可能會暴露很多問題,那些在作業中出現的問題就恰恰是給我們的最好的反饋,因此及時收繳、批改作業就顯得非常重要。對于作業中出現的問題,如果老師僅僅是在作業中做些對或錯的批改標記,是難以真正引起學生注意的,所以說在課堂中我們務必要及時予以糾正,并進行解釋,從而讓學生自己真正把錯的地方弄明白。
6加強實驗環節
理科與文科最大的差異就是,前者最終的目的是要將理論應用于實踐。因此,首先,我們要求學生先做完所有的驗證性試驗,使他們從思想上真正地接受這些結論,然后,啟發他們進行一些自己的改造,例如設計一些簡單的電路,進行電路仿真試驗,從而激發學生對這門課的興趣,“興趣是最好的老師”,這些小小的成就感也會促使學生去主動地學習這門課程。
總之,只要我們將電阻性電路及正弦穩態電路的分析方法牢牢掌握了,那么我們在電路中引入自感、互感之后,仍然可以靈活自如地來處理電路了。加上作業、試驗環節,我們學好《電路分析基礎》這門課程應該沒什么難度了。
參考文獻:
[1]張永瑞.電路分析基礎[M].西安電子科技大學出版社,2009.
[2]楊蕊.提高《電路分析基礎》課程教學質量的研究與實踐[J].湖北經濟學院學報,2008,(6).